Question

15．在测定标有“2.5V”小灯泡（电阻约为8欧）额定功率的实验中，除了电流表、电压表、导线、开关、电池组外，老师还提供了三个变阻器（A．标有“1750Ω 0.3A”的滑动变阻器；B．标有“1.2A”的电阻箱；C．标有“50Ω 1.5A”滑动变阻器）．

（1）在这个实验中，你将选择C作为实验中的变阻器（填字母编号）．
（2）根据图甲中的电路图，将图乙中的实物电路完整的连接起来．
（3）连接好电路合上开关后，移动变阻器的滑片到某一点，电压表的示数为2.0V，要测量小灯泡的额定功率，还应将滑动变阻器滑片向右移动（选填“左”或“右”）．当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，则小灯泡的额定功率是0.75W．
（4）另一小组在实验过程中合上开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数．为了保证实验能正常进行，请你替他提出一种简单而有效解决问题的方法：换一个灯座或换一个灯泡．

Answer 1

分析 （1）根据串联电路特点和欧姆定律计算灯泡正常发光时变阻器连入阻值，从而确定变阻器规格；
（2）根据电路图甲，连接图乙的实物图，根据灯泡正常工作电压和电流确定电表的量程；
（3）灯泡电压等于额定电压时正常工作，根据串联电路的分压原理，分析判断滑片的移动情况；读出小灯泡正常发光时电流表的示数，根据P=UI计算灯泡的额定功率；
（4）发现灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路了，由电压表示数情况分析故障并提出解决办法．

解答 解：
（1）由图电源由三节干电池组成，电源电压4.5V，当灯泡正常发光时电压2.5V，此时电路中电流约为I=$\frac{{U}_{额}}{{R}_{L}}$=$\frac{2.5V}{8Ω}$=0.3125A，
滑动变阻器连入电路的阻值R_滑=$\frac{{U}_{滑}}{I}$=$\frac{4.5V-2.5V}{0.3125A}$=6.4Ω，所以应选用50Ω 1.5A滑动变阻器；
（2）测灯泡功率的实验中，电流表与灯泡串联，由灯泡正常工作电流可知电流表应选用0-0.6A量程，由灯泡额定电压可知电压表选用0-3V量程，如图所示：
；
（3）灯泡电压等于2.5V时正常工作，滑片到某一点，电压表的示数为2.0V，根据串联电路的分压原理，为使灯泡正常发，应减小变阻器分得的电压，即减小变阻器连入电路的阻值，所以应将滑片右移；
电流表使用0-0.6A量程，分度值0.02A，由图丙可知灯泡正常发光时的电流为0.3A，
所以灯泡的额定功率：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W；
（4）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电路可能断路了，电压表有示数则故障原因是灯泡断路了．解决办法：换一个灯座或换一个灯泡．
故答案为：（1）C；（2）见上图；（3）右；0.75；（4）换一个灯座或换一个灯泡．

点评 本题是测定灯泡的额定功率的实验，考查了变阻器规格选择、电流表的读数、电功率的计算、电路故障分析．考查的知识点较多，也是常考问题，要掌握好．